TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
---
---
MÔN: ĐÔ ÁN CHI TIẾT MÁY
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
GV: Mai Vĩnh Phúc
Sinh viên thực hiện
1.Nguyễn Ngọc Thanh Tiến
2.Bùi Văn Phục
3.Nguyễn Vinh Nghi
Nghành: Kĩ thuật cơ khí động lực
Lớp: DH19OTO01
Tháng 09 năm 2021
MSSV
192491
199290
199856
LỜI CẢM ƠN
Cơ sở thiết kế máy là môn học nhằm nghiêm cứu rồi tính toán thiết kế các
chi tiết máy có công dụng chung. Môn học đã đưa ra những kiến thức rất cơ bản về
cấu tạo, nguyên lí cũng như phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng
chung.
Đồ án cơ sở thiết kế máy là nội dung khơng thể thiếu với chương trình đào tạo kỹ
sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và
các quá trình cơ bản khi thiết kế máy. Trong quá trình học môn cơ sở thiết kế máy
chúng em đã được làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy, các bộ
phận của máy và các tính năng cơ bản của các chi tiết máy thường gặp. Đồ án cơ
sở thiết kế máy giúp chúng em hệ thống lại các kiến thức đã học và tìm hiểu sâu
hơn về nó. Thông qua việc hoàn thiện đồ án, chúng em có thể áp dụng được các
kiến thức từ các môn học như truyền động cơ khí, sức bền vật liệu, hình họa và vẽ
kỹ thuật cơ khí, dung sai và kỹ thuật đo,…
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa các bánh răng.
Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn, hộp giảm tốc là bộ
phận trung gian giữa động cơ và máy công tác.
Do lần đầu làm đờ án và tìm hiểu với lượng kiến thức tổng hợp nên còn những
phần chưa hoàn toàn nắm vững. Trong quá trình làm đờ án chúng em đã tham khảo
nhiều tài liệu cũng như giáo trình có liên quan, song sai sót là điều khó tránh khỏi.
Chúng em rất mong nhận được sự hướng dẫn thêm của các thầy để chúng em có
thể nắm vững cũng như củng cố lại kiến thức đã được học.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt thầy Mai Vĩnh
Phúc đã nhiệt tình hướng dẫn chúng em trong quá trình hoàn thành đờ án.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NAM CẦN THƠ
KHOA: Cơ Khí Đợng Lực
CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Đợc Lập – Tự Do - Hạnh Phúc
BỘ MÔN: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
******
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ hướng dẫn :ThS. Mai Vĩnh Phúc
2. Đề tài : Thiết kế trạm dẫn động băng tải
3. Nhóm sinh viên thực hiện:
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Thanh Tiến MSSV:192491
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Vĩnh Nghi
MSSV :199865
Sinh viên thực hiện : Bùi Văn Phục
MSSV :199209
4. Lớp: DH19OTO01
5. Nội dung nhận xét:
a) Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
b) Nhận xét về bản vẽ (nếu có):
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
c) Nhận xét về nội dung nội dung đò án (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):
Các nội dung và công việc đã đạt
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Những vấn đề về hạn chế:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
d) Nhận xét từng sinh viên thanh gia đề tài (ghi rõ nội dung chính do sinh
viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
e) Kết luận và đề nghị:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
6. Điểm đánh giá (cho từng sinh viên):
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ……tháng …..năm 2021
Cán bộ hướng dẫn
MAI VĨNH PHÚC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NAM CẦN THƠ
KHOA: Cơ Khí Đợng Lực
CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Đợc Lập – Tự Do - Hạnh Phúc
BỘ MÔN: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
******
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
7. Cán bộ hướng dẫn :ThS. Mai Vĩnh Phúc
8. Đề tài : Thiết kế trạm dẫn động băng tải
9. Nhóm sinh viên thực hiện:
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Thanh Tiến MSSV:192491
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Vĩnh Nghi
MSSV :199865
Sinh viên thực hiện : Bùi Văn Phục
MSSV :199209
10. Lớp: DH19OTO01
11. Nội dung nhận xét:
f) Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
g) Nhận xét về bản vẽ (nếu có):
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
h) Nhận xét về nội dung:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
i) Nhận xét từng sinh viên:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
j) Kết luận và đề nghị:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
12. Điểm đánh giá (cho từng sinh viên ):
...............................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ……tháng …..năm 2021
Cán bộ phản biện
MỤC LỤC
CHƯƠNG I.................................................................................................................................................. 1
TÍNH TOÁN PHÂN PHỐI TỈ SỐ CHUYỀN VÀ LỰA CHỌN ĐỢNG CƠ ..................................... 1
1.1.Đặt điệm của hợp giảm tốc ........................................................................................................... 1
1.2.Chọn công suất động cần thiết cua động cơ................................................................................ 2
1.3.Chọn số vòng quay sợ bộ .............................................................................................................. 3
1.4.Chọn động cơ điện......................................................................................................................... 3
1.5 Phân phối tỉ số truyền ................................................................................................................... 4
1.6.Công suất trên các trục ................................................................................................................. 4
1.7.Tốc độ quay trên các trục ............................................................................................................. 5
1.8.Moment xoắn trên các trục .......................................................................................................... 5
1.9.Kết quả tính toán .......................................................................................................................... 5
CHƯƠNG 2 ................................................................................................................................................. 6
THIẾT KẾ CÁC BỢ TRÙN NGỒI .................................................................................................. 6
A. THIẾT KẾ BỢ TRÙN ĐAI ......................................................................................................... 6
B. CHUYỂN ĐỢNG XÍCH .................................................................................................................. 10
1.TỔNG QUAN VỀ BỢ TRÙN XÍCH....................................................................................... 10
2. THÚT KẾ BỢ CHÙN XÍCH ............................................................................................ 10
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................................................... 15
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG ......................................................................................................... 15
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 1 CẤP ....................................................... 15
CHƯƠNG 4 ................................................................................................................................................ 19
THIẾT KẾ TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN ...................................................................................................... 19
A.THIẾT KẾ TRỤC,THEN: .................................................................................................................. 19
TRỤC 2 ............................................................................................................................................... 19
TRỤC 1 ............................................................................................................................................... 22
B. Ổ LĂN ................................................................................................................................................ 24
TRỤC 2 .............................................................................................................................................. 25
TRỤC 1 .............................................................................................................................................. 26
CHƯƠNG 5: CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT KHÁC VÀ DUNG SAI .................................... 27
A.VỎ HỘP ............................................................................................................................................. 27
B.CÁC CHI TIẾT PHỤ ........................................................................................................................ 28
1. cửa thăm ........................................................................................................................................ 28
2.nút tháo dầu .................................................................................................................................... 28
3. que thăm dầu ................................................................................................................................. 29
4.chốt định vị ..................................................................................................................................... 29
5. nắp ổ ............................................................................................................................................... 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................ 32
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHÂN PHỐI TỈ SỐ CHUYỀN VÀ LỰA
CHỌN ĐỢNG CƠ
1.1.Đặt điệm của hợp giảm tớc
Trong các hệ thống dẫn động cơ khí thường sử dụng các bộ truyền bánh răng hoặc
trục vít dưới dạng một tổ hợp biệt lập, đó được gọi là hộp giảm tốc, hộp giảm tốc là
cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số trùn khơng đổi và được dùng
để giảm vận tốc góc và tăng momen xoắn. Ưu điểm của hộp giảm tốc là hiệu suất
cao, có khả năng truyền nhưng công suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắc
chắn và sử dụng đơn giản. Hộp giản tốc được phân loại theo các đặc điểm :
- Loại truyền động (bánh răng trụ, bánh răng côn, trục vít, bánh răng – trục
vít)
- Số cấp (một cấp, hai cấp,…)
- Vị trí tương đối giữa các trục trong không gian (nằm ngang, thẳng đứng,…)
- Đặc điểm của sơ đồ động (khau triễn, động trục, có cấp tách đôi,…)
Với đầu đề ta biết được đó là hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển, đây là
hộp giảm tốc đơn giản nhất nhưng có nhược điểm là các bánh răng bố trí không đối
xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tải trọng trên chiều dài răng.
Vì vậy trục phải thiết kế đủ cứng, vì kết cấu đơn giản nên loại sơ đồ này được sử
dụng phổ biến trong công nghiệp.
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
1
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Sơ đồ động hệ thống dẫn động
1.2.Chọn công suất động cần thiết cua động cơ
Công suất trên trục công tác:
Ntang =𝑵𝒕𝒂𝒏𝒈 =
𝑷.𝒗
𝟏𝟎𝟎𝟎
=
𝟖𝟖𝟖𝟎.𝟏,𝟕
𝟏𝟎𝟎𝟎
= =15,096 (kW)
Moment cực đại:
Mmax =
𝑷.𝑫
𝟐
=
𝟖𝟖𝟖𝟎.𝟔𝟎𝟎
𝟐
= 2664000 (Nmm) = 2664(Nm)
Moment đẳng trị trên băng tải
Theo đồ thị đặc tính tải trọng ta có:
M1 = 0.8Mmax = 2131,2 (Nm)
t1= 1(h)
M2 = Mmax = 2664 (Nm)
t2= 6 (h)
M3 = 0,9Mmax = 2397,6 (Nm)
t3= 1(h)
Ta có:
Mdt= √
𝑴𝟐𝟏 𝒕𝟏 +𝑴𝟐𝟐 𝒕𝟐 +𝑴𝟐𝟑 𝒕𝟑
𝒕𝟏 +𝒕𝟐 +𝒕𝟑
→ 𝑴𝒅𝒕 = 𝟐𝟓𝟕𝟎, 𝟕𝟗(𝑵𝒎)
Công suất đẳng trị trên băng tải tính theo công thức :
𝑵𝒅𝒕
Với 𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈 =
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎𝒗
𝝅.𝟔𝟎𝟎
𝑴𝒅𝒕 . 𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈
=
𝟗𝟓𝟓𝟎
= 𝟓𝟒, 𝟏𝟒 (vịng/phút)
→ 𝑁𝑑𝑡 = 14,57 (𝑘𝑊)
Cơng śt cần thiết của động cơ:
𝑵𝒄𝒕 =
𝑵𝒅𝒕
𝜼
Trong đó: η = ηđ.ηbr.ηol4.ηx
Với ηd , ηbr , ηx , ηol tra bảng 2.1 [2] ta được:
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
2
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
ηd = 0,955 : Hiệu suất bộ truyền động đai
ηbr = 0,97 : Hiệu suất bộ truyền động bánh răng
ηx = 0,965 : Hiệu suất bộ truyền động xích
ηol = 0,993 : Hiệu suất ổ lăng
⇒ η = ηđ.ηbr.ηol4.ηx = 0,955. 0,97. 0,9934. 0,965 = 0,875
16,65 (kW)
1.3.Chọn số vòng quay sợ bợ
Số vịng quay trên trục cơng tác: nlv=ntang=54,14 (vịng/phút)
Số vịng quay sơ bộ,ta có:
nsb = usb.nlv
Suy ra nsb = uhgt.ud.ux .ntang
Tra bảng 2.2 [2] ta được:
uhgt = 3
Tỉ số truyền của hộp giảm tốc 1 cấp
ud = 3
Tỉ số truyền đai thang
ux = 2
Tỉ số truyền xích
Suy ra: nsb = 2. 3. 3. 54,14 =974,52 (vịng/ phút)
1.4.Chọn đợng cơ điện
Động cơ phải làm việc ở chế độ dài hạn và động cơ phải có cơng
śt lớn hơn cơng suất cần thiết Nđm ≥ Nct = 15,725 (kW).
Theo bảng P1.2 [3] trang 235 ta chọn động cơ có số hiệu A2-62-4 có các
thơng số như sau:
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
3
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
Kiểu
Công
Vận tốc
động cơ
suất
(vòng/phút)
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Cosϕ
Mk/Mđm Mmax/Mđm Moment
Khối
vô lăng
lượng
roto
động
(kW)
GD2,km2 cơ (kg)
AO2II-
17
1440
1,8
2,2
0,48
152
62-4
1.5 Phân phối tỉ số truyền
Tỉ số truyền thực lúc này: uch=
Mà:
𝒏𝒅𝒄
𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈
=
𝟏𝟒𝟒𝟎
𝟓𝟒,𝟏𝟒
= 𝟐𝟔, 𝟓𝟗
uchung = uđ.uhgt.ux
Trong đó tra bảng 2.2[2] ta chọn: uđ = 3; ux =2
uhgt=
𝟐𝟔,𝟓𝟗
𝟑.𝟐
= 𝟒, 𝟒𝟑
Với un: tỉ số truyền cấp nhanh
uc: tỉ số truyền cấp chậm
uhgt: tỉ số truyền của hộp giảm tốc
1.6.Công suất trên các trục
Công suất trên các trục:
Trục công tác: Ntang= 15,096 (kW)
Trục II: 𝑵𝑰𝑰 =
Trục I: 𝑵𝑰𝑰 =
𝑵𝒕𝒂𝒏𝒈
𝜼𝟐𝒐𝒍 𝜼𝒙
𝑵𝑰
𝜼𝟐𝒐𝒍 𝜼𝒃𝒓
=
=
Trục động cơ: 𝑵𝒅𝒄 =
𝟏𝟓,𝟎𝟗𝟔
𝟎,𝟗𝟗𝟑𝟐 .𝟎,𝟗𝟔𝟓
𝟏𝟓,𝟖𝟔𝟓
𝟎,𝟗𝟗𝟑𝟐 .𝟎,𝟗𝟕
𝑵𝑰𝑰
𝜼𝒐𝒍 𝜼đ
=
= 𝟏𝟓, 𝟖𝟔𝟓 (𝒌𝑾)
= 𝟏𝟔, 𝟓𝟖𝟕 (𝒌𝑾)
𝟏𝟔,𝟓𝟖𝟕
𝟎,𝟗𝟗𝟑.𝟎,𝟗𝟓𝟓
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
= 𝟏𝟕, 𝟒𝟗 (𝒌𝑾)
4
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
1.7.Tốc độ quay trên các trục
Trục I: nI =
𝒏𝒅𝒄
𝒖𝒅
Trục II: nII =
=
𝒏𝑰
𝒖𝒉𝒈𝒕
𝟏𝟒𝟒𝟎
𝟑
=
= 𝟒𝟖𝟎 (vịng/phút)
𝟒𝟖𝟎
𝟒,𝟒𝟑
Trục cơng tác: ntang =
= 𝟏𝟎𝟖, 𝟑𝟓𝟐 (vòng/phút)
𝒏𝑰𝑰
=
𝒖𝒙
𝟏𝟎𝟖,𝟑𝟓𝟐
𝟐
= 𝟓𝟒, 𝟏𝟕 (vòng/phút)
1.8.Moment xoắn trên các trục
Moment xoắn trên các trục được tính theo công thức
𝑀𝑖 = 9,55. 106 .
𝑃𝑖
𝑛𝑖
Trục động cơ:
𝑴𝒅𝒄 = 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝑵𝒅𝒄
𝒏𝒅𝒄
= 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝟏𝟕,𝟒𝟗
𝟏𝟒𝟒𝟎
= 𝟏𝟏𝟓𝟗𝟗𝟐, 𝟕 (𝑵𝒎𝒎)
Trục I:
𝑴𝑰 = 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝑵𝑰
𝟏𝟔, 𝟓𝟖𝟕
= 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
= 𝟑𝟑𝟎𝟎𝟏𝟐, 𝟏𝟖𝟖 (𝑵𝒎𝒎)
𝒏𝑰
𝟒𝟖𝟎
Trục II: 𝑴𝑰𝑰 = 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝑵𝑰𝑰
𝒏𝑰𝑰
= 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝟏𝟓,𝟖𝟔𝟓
𝟏𝟎𝟖,𝟑𝟓𝟐
=
𝟏𝟑𝟗𝟖𝟑𝟏𝟗, 𝟖𝟐𝟕(𝑵𝒎𝒎)
Trục công tác:
𝑴𝒕𝒂𝒏𝒈 = 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝑵𝒕𝒂𝒏𝒈
𝒏𝒕𝒂𝒏𝒈
= 𝟗, 𝟓𝟓. 𝟏𝟎𝟔 .
𝟏𝟓,𝟎𝟗𝟔
𝟓𝟒,𝟏𝟕
=
𝟐𝟔𝟔𝟏𝟑𝟕𝟕, 𝟏𝟒𝟔 (𝑵𝒎𝒎)
1.9.Kết quả tính toán
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
5
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
Động cơ
Tỉ số chùn
Số vịng quay
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
I
3
II
4,43
Trục cơng tác
2
1440
480
108,352
54,17
17,49
16,587
15,965
15,096
115992,708
330012,188
1398319,827
2661377,146
(Vịng/phút)
Cơng śt
(kW)
Moment xoắn
(Nmm)
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ CÁC BỢ TRÙN NGỒI
A. THIẾT KẾ BỢ TRUYỀN ĐAI
Truyền động đai được dùng để truyền động giữa các trục tương đối xa nhau và
truyền được chuyển động tương đối êm dịu. Tuy nhiên, vẫn có sự trượt giữa dây
đai và bánh đai vì một vài yếu tố kĩ thuật không thể tránh khỏi. Chính điều này làm
cho tỉ số truyền không ổn định, do đó ta phải chọn dây đai có tỉ số truyền i luôn
không quá 10.
Cho biết các thông số ban đầu :Công suất cần thiết của động cơ Nct = 17,49(kW)
Số vòng quay của trục động cơ : nđc = 1440 (vòng/phút)
Tỉ số truyền : i =3
Số vòng quay của trục bị dẫn: n1 = 480 (vòng/phút)
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
6
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Ký hiệu
Kích thước tiết diện loại đai
D
a0
h
a
h0
F,mm2
27
19
32
6,9
4,76
Loại đai
(diện tích)
Bảng 2.2:Các thông số chính của bộ truyền đai thang loại A
LOẠI ĐAI
CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN
D
1. Tiết diện đai:
Kích thước tiết diện đai : a.h (mm)
19x32
Diện tích tiết diện đai : F ( mm2)
476
2. Định đường kính bánh đai nhỏ D1 (mm):
360
Kiểm nghiệm vận tốc đai (m/s):
𝝅. 𝑫𝟏 . 𝒏𝒅𝒄 𝟑, 𝟏𝟒. 𝟏𝟒𝟒𝟎. 𝑫𝟏
𝒗=
=
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
Vận tốc này thỏa mãn: V≤Vmax = (30÷35)(m/s)
27,1296
BẢNG
TRA
Bảng 5-11
Bảng 5-14
Thoả
3. Tính đường kính D2 (mm) của bánh lớn:
D2 = uđ . (1 − 𝜺 )D1 ≈ 3,087D1
(Trong đó 𝜀=0,02 là hệ số trượt của đai thang )
1026
CT (5-4)
Lấy D2 theo tiêu chuẩn (mm)
1120
Bảng 5-15
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
7
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Số vòng quay thực của trục bị dẫn:
𝑫𝟏
n1 = (1 − 𝜺).nđc.
𝑫𝟐
(v/ph)
n1 sai lệch rất ít so với yêu cầu (3÷5%)
Tỉ số trùn thực:𝒖 =
𝒏𝒅𝒄
𝒏𝟏
4. Chọn sơ bợ khoảng cách trục A:
A=D2 (mm)
453,6
CT (5-8)
Thỏa
3,17
1120
Bảng 5-16
5. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ theo
công thức:
4564,948
Lấy L theo tiêu chuẩn:
4750
Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây:
CT (5-1
CT (5-20)
5,707
6. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai
đã lấy theo tiêu chuẩn:
1150,44
CT (5-2)
Khoảng cách trục A thỏa mãn điều kiện :
2(D2+D1) ≥A ≥0,55(D1+D2) + h
Thỏa
Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai:
Amin = A - 0,015L ( mm )
1079,19
Khoảng cách lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng:
Amax = A + 0,03L ( mm)
1292,94
CT (5-19)
7. Tính góc ơm:
CT (5-3)
142,34
Ta thấy góc ôm thỏa mãn điều kiện : 𝛂𝟏 ≥120
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
8
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
8. Xác định số đai Z cần thiết:
Chọn ứng suất căn bản ban đầu là:
𝜎0 = 1,20 N/mm2 và theo trị số D1, ta được:
[𝝈𝑷 ]𝒐 (N.mm2 )
1,72
Bảng 5-17
Hệ số ảnh hưởng của góc ơm: C𝛼
0,89
Bảng 5-18
Hệ số ảnh hưởng của chế độ tải trọng: Ct
0,9
Bảng 5-6
Hệ số ảnh hưởng của vận tốc: Cv
Số đai cần thiết tính theo công thức:
0,6
1,56
Bảng 5-19
CT (5-22)
F: Tiết diện đai (mm2 )
v: vận tốc đai (m/s)
Ta lấy số đai Z:
2
9. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai:
Chiều rộng bánh đai :Bđ = (Z - 1)t + 2S (mm)
Trong đó: t và S được tra trong bảng 10-3, [2]/257
Bánh dẫn: Dn1 = D1 + 2h0
85,5
CT (5-23)
377
h0 tra bảng
10-3 [2]/257
Bánh bị dẫn: Dn2 = D2 + 2h0
1137
10. Xác dịnh lực căng ban đầu S0 và lực tác dụng lên trục:
- Lực căng ban đầu: 𝑺𝟎 = 𝝈𝟎 . 𝑭 (𝑵)
𝜶
- Lực tác dụng lên trục: 𝑹 ≈ 𝟑𝑺𝟎 . 𝒁. 𝒔𝒊𝒏 ( 𝟏 ) (𝑵)
97,2
6066,58
CT (5-25)
CT (5-26)
𝟐
2.1.2 Kết luận:
Bảng 2.3. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA BỢ TRÙN ĐAI
Các thơng sớ chính của bợ truyền
Kích thướng tiết diện đai: a.h (mm)
Diện tích tiết diện đai: F (mm2)
Đường kính bánh đai nhỏ: D1 (mm)
Đường kính bánh đai lớn: D2 (mm)
Khoảng cách trục A(mm)
Chiều dài đai L (mm)
Góc ôm 𝜶𝟏 (độ)
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
Gía trị tính toán
Đai loại D
19x32
476
360
1120
1150,44
4564,948
142,34
9
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Số đai Z
Chiều rộng bánh đai Bđ (mm)
Đường kính ngoài của bánh dẫn: Dn1 (mm)
Đường kính ngoài bánh bị dẫn: Dn2 (mm)
Lực căng ban đầu S0 (N)
Lực tác dụng lên đai: R(N)
2
85
377
1137
97,2
6066,58
B. CHUYỂN ĐỢNG XÍCH
1.TỔNG QUAN VỀ BỢ TRÙN XÍCH
Bợ trùn xích thường được dùng trong trường hợp
- Các trục có khoảng cách trung bình
- u cầu kích thước tương đối nhỏ gọn hoặc tỉ số truyền trong bình không thay đồi.
So với bộ truyền đai, bộ truyền xích có kích thước nhỏ gọn hơn khi làm việc không có
trượt (trượt đàn hời hoặc trượt trơn), hiệu śt khá cao, cùng một lúc có thể trùn
chuyển
động và cơng śt cho nhiều trục. Nếu chăm sóc tốt thì lực tác dụng lên trục nhỏ. Tuy
nhiên
bộ trùn xích lại địi hỏi chế tạo và lắp ráp phức tạp hơn, cần bôi trơn thường xun và
giá
thành cao.
Bộ trùn xích có thể được sử dụng đến công suất 3500 kW, nhưng thường dùng ở công
suất bé hơn 100 kW, vận tốc không quá 15 m/s và tỉ số truyền không lớn hơn 8.
Các dạng hỏng thường xuất hiện khi bộ truyền xích làm việc là mòn bản lề, răng đĩa,
con lăn bị rổ vỡ, má xích bị đứt vì mỏi. Trong đó, mịn bản lề là nguyên nhân thường gặp
nhất. Do đó, chỉ tiêu tính tốn của bộ trùn xích là tính về mịn, từ điều kiện áp śt sinh
ra
trong bản lề khơng vượt quá giá trị cho phép.
2. THUYẾT KẾ BỘ CHUYỀN XÍCH
A. Chọn loại xích
Các bộ trùn xích thường dùng là xích ống, xích ống con lăn và xích răng. Tuy nhiên
xích ống con lăn thường được sử dụng hơn vì lý do nó thay thế ma sát trượt giữa ống và
răng đĩa bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa đồng thời không cần chế tạo phức tạp
như
xích răng.
Nếu xích làm việc với vận tốc dưới 10 - 15 m/s, nên dùng xích ống con lăn. Xích
răng chế tạo phức tạp và giá đắt hơn xích ống con lăn, do đó chỉ nên dùng khi vận tốc lớn
hơn 15 m/s và có yêu cầu làm viêc êm, không ồn.
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
10
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Khi sử dụng xích ống con lăn, số mắt xích phải là số chẵn để khi nối xích lại với nhau,
ta dùng các má xích ngồi, bền hơn nhiều các má cong nếu số mắt xích là lẻ.
Bước đầu tiên, ta sẽ chọn loại xích phụ thuộc vào cơng suất truyền, vận tốc và điều kiện
làm việc mà đề bài đã cho (với sự hỗ trợ các bước tính tốn ở chương II )
1.Tính tốn bộ truyền xích
P=15,865 kW;
n=108,352 vg/phút ;
ux=2.
Chọn xích ớng lăn
Chọn sớ răng của đĩa xích dẫn theo công thức
Z1= 29 – 2u = 29 – 2.2 = 25 răng
Tính số răng đĩa xích lớn theo công thức: z2 = uxz1 =50 răng
Chọn z2 = 50 răng
Tỉ sớ trùn thực tế:
𝒖𝒙 =
𝒛𝟐
=𝟏
𝒛𝟏
Cơng śt tính tốn theo công thức :
Xác định các hệ số điều kiện sử dụng xích K theo cơng thức
K =Kr.Ka.K0.Kdc.Kb.Klv = 1.1.1.1,25.1,5.1 =1,875
Trong đó:
Kr = 1 (chọn tải va đập nhẹ)
Ka = 1 (khoảng cách trục a = (30 - 50)pc
K0 =1 (bộ truyền xích nằm ngang, đường nối tâm song song với phương ngang)
Kdc = 1,25 (không điều chỉnh được)
Klv =1 (chế độ 1 ca)
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
11
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Kb = 1,5 (bôi trơn định kỳ)
Theo bảng 6.4, tra theo cột n01 = 200 vịng/phút
Bước xích :pc =50,8 (mm)
Đường kính chốt :dc= 14,29 (mm)
Chiều dài ống: b= 45,21 (mm)
Cơng śt tính tốn theo cơng thức:
𝟐𝟓
Kz: hệ số số răng Kz =
𝒛𝟏
=
Kn- hệ số số vòng quay, Kn=
𝑷𝒕 =
𝟐𝟓
=1
𝟐𝟓
𝒏𝟎𝟏
𝒏𝟐
=
𝟐𝟎𝟎
𝟏𝟎𝟖,𝟑𝟓𝟐
= 𝟏, 𝟖𝟒𝟓
𝑷. 𝑲. 𝑲𝒛 𝑲𝒏
= 𝟓𝟒, 𝟒𝟗𝟓𝟓 𝒌𝑾
𝑲𝒙
𝑷𝒕 ≤ [𝑷] = 𝟔𝟖, 𝟏 𝒌𝑾( tra bảng 6,4)
bề rộng xích : 𝒃 =
𝟏𝟎.𝑷𝒕
[𝑷]
= 𝟖 (𝒎𝒎)
Theo bảng 6.5, ta thấy bộ truyền thỏa điều kiện số vòng quay tới hạn đối với bước
xích pc=50,8 (mm) ta có Sớ vịng tới hạn là 300 vịng/phút
Vận tớc trung bình:
𝒛 𝒏 𝒑
𝟏 𝟏 𝒄
V= 𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
=
𝟏𝟎𝟖,𝟑𝟓𝟐.𝟐𝟓.𝟓𝟎,𝟖
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
= 𝟐, 𝟐𝟗m/s
Tính lực vịng có ích trên bánh xích:
𝟏𝟎𝟎𝟎.𝒑𝟐
Ft=
𝒗
=
𝟏𝟎𝟎𝟎.𝟏𝟓,𝟖𝟔𝟓
𝟐,𝟐𝟗
= 𝟔𝟗𝟐𝟕, 𝟗𝟒𝟖 𝑵
Kiểm nghiệm bước xích theo cơng thức
𝟑
𝑷𝟏 .𝑲
𝒛𝟏 𝒏𝟏 [𝒑𝟎 ]𝑲𝒙
𝒑𝒄 ≥ 𝟔𝟎𝟎 √
= 𝟒𝟓, 𝟗𝟏 𝒎𝒎
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
12
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Vậy bước xích của bộ truyền thỏa yêu cầu.
Khoảng cách trục sơ bộ a = ( 30 50) pc= 2032 mm
Sớ mắc xích:
𝑿=
𝟐𝒂
𝒑𝒄
+ 𝟎, 𝟓(𝒛𝟏 + 𝒛𝟐 ) +
(𝒛𝟐 −𝒛𝟏 )𝟐
𝟒𝝅𝟐 𝒂
= 𝟏𝟏𝟕, 𝟗𝟖 mắc xích
Chọn X = 118 Mắc xích
Chiều dài xích : L= Pc .X =50,8.118=5994,4 mm
Khoảng cách trục chính xác:
𝒂 = 𝟎, 𝟐𝟓𝒑𝒄 [𝑿 −
𝒛𝟏 + 𝒛𝟐
𝒛𝟏 + 𝒛𝟐 𝟐
𝒛𝟐 − 𝒛𝟏 𝟐
+ √(𝑿 −
) − 𝟖(
)
𝟐
𝟐
𝟐𝝅
a= 2022,64
chọn a= 2014 mm (để tránh xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm bớt 1
lượng 0,002a-0,004a)
Số lần va đập
𝒛𝟏 𝒏𝟏
i=
𝟏𝟓𝒙
=
𝟐𝟓.𝟒𝟖𝟎
𝟏𝟓.𝟏𝟏𝟖
= 𝟔, 𝟕𝟖 ≤ [𝒊] = 𝟏𝟎
thỏa điều kiện
Kiểm nghiệm đợ bền
Hệ sớ an tồn:
S=
𝑸
𝑭𝟏 +𝑭𝟎+ 𝑭𝒗
= 𝟏𝟒, 𝟔𝟗
Q=160kN (bảng 6.1)
F0 =Kf.qm.a.g=6. 21. 2,014. 9,8=2468,88 N
Pm=21kg
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
13
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
Fv=pm.v2 =21.2,292 =110,13 N
F1= Kr. Ft =1,2.6927,948 N=8313,54 N
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
𝑭𝒗𝒅 = 𝟏𝟑. 𝟏𝟎−𝟕 . 𝒏𝟏 . 𝒑𝟑 = 𝟏𝟖, 𝟒𝟔 𝑵
𝝈𝑯𝟏 = 𝟎, 𝟒𝟕√
𝒌𝒓 (𝑭𝒕 𝒌𝒅 + 𝑭𝒗𝒅 )𝑬
= 𝟓𝟎𝟏, 𝟔𝟒 𝑴𝑷𝒂
𝑨𝑲𝒓
Với E=2,1.105 Mpa
Theo bảng 6.10, ta chọn vật liệu chế tạo xích là thép C45 tôi cải thiện độ
cứng bề mặt HB 170, đạt độ cứng tiếp xúc [𝝈𝑯 ] = 𝟓𝟏𝟎𝑴𝑷𝒂
Lực tác dụng lên trục
𝑭𝒓 = 𝒌𝒙 𝑭𝒕 = 𝟕𝟐𝟐𝟐, 𝟗 𝑵
TT
1
2
3
4
5
6
7
với kx = 1,15 vì bộ trùn xích được đặt nằm ngang
Bảng.Thơng sớ của bợ trùn xích
Thơng sớ
Đĩa dẫn
Giá trị
sớ răng
25
Đường kính vòng chia (mm)
126,58
Bề rộng (mm)
8
Bước xích (mm)
50,8
Khoảng cách trục A (mm)
2014mm
Số mắc xích X
118
Lực tác dụng lên trục (N)
7222,99
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
Đĩa bị dẫn
50
252,67
14
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỢ TRÙN BÁNH RĂNG 1 CẤP
1. Cơng śt đầu vào: P1= 16,587 kW,
2. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn. Chọn thép Cr được tôi cải thiện. Theo
Bảng 6.1 (tài liệu Lê Văn Uyển) đối với bánh dẫn ta chọn độ rắn HB1=250; đối
với bánh bị dẫn ta chọn độ rắn trung bình HB2=220. Vật liệu này có khả năng
chạy rà tốt.
3. Số chu kì làm việc cơ sở:
𝟐,𝟒
𝑵𝑯𝑶𝟏 = 𝟑𝟎𝑯𝑩𝟐,𝟒
= 𝟏, 𝟕𝟏. 𝟏𝟎𝟕 chu kì
𝟏 = 𝟑𝟎. 𝟐𝟓𝟎
𝟐,𝟒
𝑵𝑯𝑶𝟐 = 𝟑𝟎𝟑𝟎𝑯𝑩𝟐,𝟒
= 𝟏, 𝟐𝟓. 𝟏𝟎𝟕 chu kì
𝟏 = 𝟑𝟎. 𝟐𝟐𝟎
𝑵𝑭𝑶𝟏 = 𝑵𝑭𝑶𝟐 = 𝟓. 𝟏𝟎𝟔 chu kì
4. Số chu kì làm việc tương đương, xác định theo cơ sở tải trọng:
𝑻𝒊 𝟑
𝟏 𝟑
𝟏
𝑵𝑯𝑬𝟏 = 𝟔𝟎𝒄 ∑(
) 𝒏𝒊 𝒕𝒊 = 𝟔𝟎. 𝟏. 𝟒𝟖𝟎 (𝟎, 𝟖𝟑 . + + 𝟎, 𝟗𝟑 . ) . 𝟖. 𝟓. 𝟑𝟎𝟎
𝑻𝒎𝒂𝒙
𝟖 𝟒
𝟖
𝟕
= 𝟓, 𝟐𝟏. 𝟏𝟎
𝑻𝒊 𝟑
) 𝒏𝒊 𝒕𝒊
𝑵𝑯𝑬𝟐 = 𝟔𝟎𝒄 ∑ (
𝑻𝒎𝒂𝒙
𝟏 𝟑
𝟏
= 𝟔𝟎. 𝟏. 𝟏𝟎𝟖, 𝟑𝟓𝟐 (𝟎, 𝟖𝟑 . + + 𝟎, 𝟗𝟑 . ) . 𝟖. 𝟓. 𝟑𝟎𝟎 = 𝟏, 𝟏𝟕. 𝟏𝟎𝟕
𝟖 𝟒
𝟖
𝟔
𝑻𝒊
𝟏 𝟑
𝟏
) 𝒏𝒊 𝒕𝒊 = 𝟔𝟎. 𝟏. 𝟒𝟖𝟎 (𝟎, 𝟖𝟔 . + + 𝟎, 𝟗𝟔 . ) . 𝟖. 𝟓. 𝟑𝟎𝟎
𝑵𝑭𝑬𝟏 = 𝟔𝟎𝒄 ∑ (
𝑻𝒎𝒂𝒙
𝟖 𝟒
𝟖
𝟕
= 𝟐𝟗, 𝟑. 𝟏𝟎
𝑻𝒊 𝟔
) 𝒏𝒊 𝒕𝒊
𝑵𝑭𝑬𝟐 = 𝟔𝟎𝒄 ∑ (
𝑻𝒎𝒂𝒙
𝟏 𝟑
𝟏
= 𝟔𝟎. 𝟏. 𝟏𝟎𝟖, 𝟑𝟓𝟐 (𝟎, 𝟖𝟔 . + + 𝟎, 𝟗𝟔 . ) . 𝟖. 𝟓. 𝟑𝟎𝟎 = 𝟔, 𝟔. 𝟏𝟎𝟕
𝟖 𝟒
𝟖
Vì 𝑵𝑯𝑬𝟏 > 𝑵𝑯𝑶𝟏 ; 𝑵𝑯𝑬𝟐 > 𝑵𝑯𝑶𝟐 ; 𝑵𝑭𝑬𝟏 > 𝑵𝑭𝑶𝟏 ; 𝑵𝑭𝑬𝟐 > 𝑵𝑭𝑶𝟏
Nên 𝑲𝑯𝑬𝟏 = 𝑲𝑯𝑬𝟐 = 𝑲𝑯𝑬𝟏 = 𝑲𝑯𝑬𝟐 = 𝟏
5. Theo bảng 6.13, ta được:
𝒅𝝈𝑶𝑯𝒍𝒊𝒎 = 𝟐𝑯𝑩 + 𝟕𝟎
𝝈𝑶𝑯𝒍𝒊𝒎𝟏 = 𝟐. 𝟐𝟓𝟎 + 𝟕𝟎 = 𝟓𝟕𝟎 𝑴𝑷𝒂
𝝈𝑶𝑯𝒍𝒊𝒎𝟐 = 𝟐. 𝟐𝟐𝟎 + 𝟕𝟎 = 𝟓𝟏𝟎 𝑴𝑷𝒂
𝒅𝒇𝝈𝑶𝑭𝒍𝒊𝒎 = 𝟏, 𝟖𝑯𝑩
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
15
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
𝝈𝑶𝑭𝒍𝒊𝒎𝟏 = 𝟏, 𝟖. 𝟐𝟓𝟎 = 𝟒𝟓𝟎 𝑴𝑷𝒂
𝝈𝑶𝑭𝒍𝒊𝒎𝟐 = 𝟏, 𝟖. 𝟐𝟐𝟎 = 𝟑𝟗𝟔 𝑴𝑷𝒂
6. Ứng suất tiếp xúc cho phép:
𝝈𝑶𝑯𝒍𝒊𝒎 . 𝟎, 𝟗
[𝝈𝑯 ] =
. 𝑲𝑯𝑳
𝒔𝑯
Theo bảng 6.13 ta có 𝒔𝑯 =1.1,𝒔𝑭 = 𝟏, 𝟕𝟓
[𝝈𝑯𝟏 ] =
𝟓𝟕𝟎.𝟎,𝟗
𝟏,𝟏
[𝝈𝑯𝟐 ] =
. 𝟏 = 𝟒𝟔𝟔, 𝟑𝟔 𝑴𝑷𝒂 ;
𝟓𝟏𝟎.𝟎,𝟗
𝟏,𝟏
. 𝟏 = 𝟒𝟏𝟕, 𝟐𝟕 𝑴𝑷𝒂
Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán [𝝈𝑯 ] = [𝝈𝑯𝟐 ] = 𝟒𝟏𝟕, 𝟐𝟕𝑴𝑷𝒂
𝝈
[𝝈𝑭 ] = 𝑶𝑭𝒍𝒊𝒎 . 𝑲𝑭𝑳
7. Ứng suất uốn cho phép:
𝒔𝑭
𝟒𝟓𝟎
. 𝟏 = 𝟐𝟓𝟕, 𝟏𝟒 𝑴𝑷𝒂
𝟏, 𝟕𝟓
𝟑𝟗𝟔
[𝝈𝑭𝟐 ] =
. 𝟏 = 𝟐𝟐𝟔, 𝟐𝟖𝟓 𝑴𝑷𝒂
𝟏, 𝟕𝟓
8. Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên 𝝍𝒃𝒂 = 𝟎, 𝟑 ̴ 𝟎, 𝟓,
chọn 𝜓𝑏𝑎 theo tiêu chuẩn. Khi đó :
[𝝈𝑭𝟏 ] =
𝝍𝒃𝒅 =
𝝍𝒃𝒂 (𝒖+𝟏)
𝟐
= 𝟏, 𝟎𝟖𝟔
Theo bảng 6.4, ta chọn 𝑲𝑯𝜷 = 𝟏, 𝟎𝟒 𝑲𝑭𝜷 = 𝟏, 𝟎𝟖
9. Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức:
𝟑
𝒂𝒘 = 𝟓𝟎(𝒖 + 𝟏)√
𝟑 𝟑𝟑𝟎𝟎𝟏𝟐, 𝟏𝟖𝟖. 𝟏, 𝟎𝟒
𝑻𝟏 𝑲𝑯𝜷
(
)√
=
𝟓𝟎
𝟒,
𝟒𝟑
+
𝟏
𝝍𝒃𝒂 [𝝈𝑯 ]𝟐 𝒖
𝟎, 𝟒. 𝟒𝟏𝟕, 𝟐𝟕𝟐 . 𝟒, 𝟒𝟑
= 𝟐𝟖𝟏, 𝟐𝟕𝟒𝒎𝒎
Theo tiêu chuẩn ta chọn 𝒂𝒘 = 𝟑𝟏𝟔 𝒎𝒎
10. Modun răng 𝒎 = (𝟎, 𝟎𝟏 ~ 𝟎, 𝟎𝟐)𝒂𝒘 = 𝟑, 𝟏𝟓~𝟔, 𝟑𝒎𝒎
Theo tiêu chuẩn ta chọn m =4mm
11. Tổng số răng: 𝐳𝟏 + 𝐳𝟐 =
Số răng bánh bị dẫn: 𝐳𝟐 =
𝟐𝐚𝐰
𝐦
𝐳𝟏 +𝐳𝟐
𝐮+𝟏
= 𝟏𝟓𝟖 𝐫ă𝐧𝐠
≈ 𝟐𝟗, 𝟎𝟗
Chọn 𝐳𝟐 = 𝟐𝟗 𝐫ă𝐧𝐠
𝐳𝟏 = 𝟏𝟓𝟖 − 𝟐𝟗 = 𝟏𝟐𝟗 𝑟ă𝑛𝑔
12. Tỷ số truyền sau khi chọn số răng: 𝒖 =
𝒛𝟏
𝒛𝟐
=
𝟏𝟐𝟗
𝟐𝟗
= 𝟒, 𝟒𝟓
13. Các thông số hình học chủ ́u bợ trùn bánh răng:
Đường kính vịng chia:
𝐝𝟐 = 𝐳𝟐 𝐦 = 𝟐𝟗. 𝟒 = 𝟏𝟏𝟔𝐦𝐦 ; 𝐝𝟏 = 𝐳𝟏 𝐦 = 𝟏𝟐𝟗. 𝟒 = 𝟓𝟏𝟔𝐦𝐦
Đường kính vòng đỉnh:
𝒅𝒂𝟐 = 𝒅𝟐 + 𝟐𝒎 = 𝟏𝟏𝟔 + 𝟐. 𝟒 = 𝟏𝟐𝟒𝒎𝒎
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
16
Đồ án Thiết kế trạm dẫn động băng rải
GVHD: Mai Vĩnh Phúc
𝒅𝒂𝟏 = 𝒅𝟏 + 𝟐𝒎 = 𝟓𝟏𝟔 + 𝟐. 𝟒 = 𝟓𝟐𝟒𝒎𝒎
Chiều rộng bánh răng:
-bánh dẫn: 𝒃𝟏 = 𝝍𝒃𝒂 𝒂 = 𝟎, 𝟒. 𝟑𝟏𝟓 = 𝟏𝟐𝟔𝒎𝒎
-bánh bị dẫn: 𝒃𝟐 = 𝒃𝟐 + 𝟓 = 𝟏𝟑𝟏𝒎𝒎
14. Vận tốc vòng bánh răng:
𝝅𝒅𝟐 𝒏𝟐 𝝅𝟏𝟏𝟔. 𝟒𝟖𝟎
𝒗=
=
= 𝟐, 𝟗𝒎/𝒔
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎
15. Theo bảng 6.3 ta chọn cấp chính xác 9 với 𝒗𝒈𝒉 = 𝟑𝒎/𝒔
16. Hệ số tải trọng động theo bảng 6.5, ta chọn:
𝑲𝑯𝑽 = 𝟏, 𝟐𝟖; 𝑲𝑭𝑽 = 𝟏, 𝟓𝟔
17. Tính toán kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc:
𝝈𝑯 =
𝒛𝑴 𝒛𝑯 𝒛𝜺 𝟐𝑻𝟏 𝑲𝑯𝜷 𝑲𝑯𝑽 (𝒖 + 𝟏)
√
𝒅𝒘𝟏
𝒃𝒖 𝒖
=
𝟐𝟕𝟓. 𝟏, 𝟕𝟔. 𝟎, 𝟗𝟔 𝟐. 𝟑𝟑𝟎𝟎𝟏𝟐, 𝟏𝟖𝟖. 𝟏, 𝟎𝟒. 𝟏, 𝟐𝟖. 𝟓, 𝟒𝟓
√
𝟏𝟏𝟔
𝟏, 𝟎𝟖𝟔. 𝟏𝟏𝟔. 𝟒, 𝟒𝟓
= 𝟑𝟕𝟑, 𝟔𝟔𝑴𝑷𝒂
Với
𝟐
Hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc 𝒛𝑯 = √
𝒔𝒊𝒏 𝟐𝜶𝒕𝒘
, nếu cặp răng không dịch
chỉnh hoặc dịch chỉnh đều 𝑥1 ± 𝑥2 = 0 ta có 𝛼𝑤 = 𝛼 = 20°, khi đó 𝒛𝑯 = 𝟏, 𝟕𝟔
Hệ số xét đến cơ tính vật liệu 𝑧𝑀
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp xúc 𝒛𝜺 =
𝟒−𝜺𝜶
𝟑
𝜀𝛼 - hệ số trùng khớp ngang có giá trị từ 1,2 – 1,9, ta chọn𝜀𝛼 = 1,2 nên 𝑧𝜀 = 0,96
18. Hệ số dạng răng𝑌𝐹1
𝟏𝟑, 𝟐
𝒀𝑭𝟏 = 𝟑, 𝟒𝟕 +
= 𝟑, 𝟗𝟑
𝒁𝟏
𝟏𝟑, 𝟐
𝒀𝑭𝟐 = 𝟑, 𝟒𝟕 +
= 𝟑, 𝟓𝟕
𝒁𝟐
Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng (độ bền uốn):
-Bánh dẫn:
[𝝈𝑭𝟏 ]
=
𝒀𝑭𝟏
[𝝈𝑭𝟐 ]
-Bánh bị dẫn:
𝒀𝑭𝟐
𝟐𝟓𝟕,𝟏𝟒
= 𝟔𝟓, 𝟒𝟑
𝟑,𝟗𝟑
𝟐𝟐𝟔,𝟐𝟖𝟓
=
𝟑,𝟓𝟕
= 𝟔𝟑, 𝟑𝟗
Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh bị dẫn có độ bền thấp hơn:
19. Ứng suất uốn tính toán:
SVTH: NGUYỄN NGỌC THANH TIẾN
NGUYỄN VĨNH NGHI, BÙI VĂN PHỤC
17